हरित गृह प्रभाव (ग्रीन हाउस इफेक्ट) के अभाव में भू-सतह का औसत तापमान होगा
- (a)0°C
- (b)- 18°C
- (c)5°C
- (d)- 20°C
सही उत्तर — (b) लगभग - 18°C। यदि पृथ्वी का वायुमंडल हरित गृह गैसों के बिना होता (या कोई वायुमंडल ही न होता), तो सतह केवल अवशोषित सूर्यप्रकाश से गर्म होती और उस ऊर्जा को सीधे अंतरिक्ष में विकिरित कर देती। पृथ्वी के अल्बेडो (~0.3) और सूर्य से उसकी दूरी के लिए, आती हुई सौर ऊर्जा को निकलती हुई दीर्घ-तरंग विकिरण के साथ संतुलित करने पर लगभग 255 K का प्रभावी (साम्य) तापमान मिलता है, जो लगभग - 18°C है। पृथ्वी का वास्तविक वैश्विक औसत सतही तापमान लगभग +15°C है, अतः प्राकृतिक हरित गृह प्रभाव लगभग 33°C की अतिरिक्त ऊष्मा जोड़ता है, जो ग्रह को रहने योग्य बनाता है। 'हरित गृह प्रभाव न होने' के लिए पाठ्यपुस्तक का मानक आँकड़ा इसलिए - 18°C है।
- (a)0°C — 0°C जल का हिमांक बिंदु है, न कि पृथ्वी का बिना-हरित-गृह साम्य तापमान; विकिरण-संतुलन वाला मान अधिक ठंडा है, लगभग - 18°C।
- (c)5°C — बहुत गर्म — 5°C आज की जलवायु सीमा के निकट है, न कि वह जमा हुआ साम्य जो एक हरित-गृह-रहित पृथ्वी प्राप्त करेगी।
- (d)- 20°C — करीब है परन्तु मानक आँकड़ा नहीं है; पृथ्वी के प्रभावी तापमान के लिए स्वीकृत पाठ्यपुस्तक मूल्य लगभग - 18°C (255 K) है, - 20°C नहीं।
हरित गृह प्रभाव किसी ग्रह की सतह का गर्म होना है क्योंकि वायुमंडलीय गैसें (जलवाष्प, CO2, मीथेन, नाइट्रस ऑक्साइड, ओज़ोन) आती हुई लघु-तरंग सौर विकिरण के लिए बड़े पैमाने पर पारदर्शी होती हैं परन्तु सतह से निकलती हुई दीर्घ-तरंग (अवरक्त) विकिरण को अवशोषित करके पुनः उत्सर्जित करती हैं। इससे निचले वायुमंडल में ऊष्मा फँस जाती है। पृथ्वी का 'प्रभावी तापमान' — वह तापमान जो उसे केवल विकिरण संतुलन से, इस फँसाव के बिना प्राप्त होता — लगभग 255 K (- 18°C) है; वास्तविक सतही औसत ~15°C है।
यह एक ही क्लासिक आँकड़े पर आधारित संख्यात्मक-स्मरण प्रश्न है: कोई हरित गृह प्रभाव नहीं ⇒ लगभग - 18°C। भ्रामक विकल्प हिमांक (0°C, 5°C) के आसपास या एक निकट-चूक (- 20°C) के इर्द-गिर्द जमा किए गए हैं। दो युग्मित संख्याएँ याद रखें — प्रभावी तापमान - 18°C और वास्तविक ~+15°C — और इनके बीच का ~33°C अंतर प्राकृतिक हरित गृह योगदान है।
- पृथ्वी का प्रभावी (हरित-गृह-रहित) तापमान ≈ 255 K ≈ - 18°C
- वास्तविक वैश्विक औसत सतही तापमान ≈ 15°C
- प्राकृतिक हरित गृह प्रभाव ≈ 33°C अतिरिक्त ऊष्मा जोड़ता है — तरल जल और जीवन के लिए आवश्यक
- मुख्य प्राकृतिक हरित गृह गैसें: जलवाष्प, CO2, मीथेन (CH4), नाइट्रस ऑक्साइड (N2O), ओज़ोन (O3)
हरित गृह गैसें निकलती हुई दीर्घ-तरंग विकिरण को अवशोषित करती हैं, जिससे पृथ्वी विकिरण-मात्र वाले ~- 18°C से बढ़कर रहने योग्य ~+15°C तक गर्म हो जाती है।
- 0°C चुनना क्योंकि यह हिमांक सीमा जैसा 'लगता' है — विकिरण मूल्य अधिक ठंडा है (- 18°C)
- प्रभावी तापमान (- 18°C) को वास्तविक सतही औसत (+15°C) से भ्रमित करना
UPPSC/UPSC हरित गृह क्रियाविधि का परीक्षण संख्यात्मक (- 18°C बनाम +15°C के आँकड़े) और वैचारिक दोनों रूप से करते हैं (वायुमंडल सीधे सूर्यप्रकाश की तुलना में स्थलीय दीर्घ-तरंग विकिरण से अधिक गर्म होता है)।
निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: कथन-I: वायुमंडल आती हुई सौर विकिरण से स्थलीय विकिरण की तुलना में अधिक गर्म होता है। कथन-II: वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य हरित गृह गैसें दीर्घ-तरंग विकिरण के अच्छे अवशोषक हैं। उपर्युक्त कथनों के संबंध में निम्नलिखित में से कौन-सा सही है?
- (a) कथन-I और कथन-II दोनों सही हैं और कथन-II, कथन-I की व्याख्या करता है
- (b) कथन-I और कथन-II दोनों सही हैं, परन्तु कथन-II, कथन-I की व्याख्या नहीं करता
- (c) कथन-I सही है, परन्तु कथन-II गलत है
- (d) कथन-I गलत है, परन्तु कथन-II सही है
उत्तर(d) कथन-I गलत है, परन्तु कथन-II सही है
वही अवधारणा — हरित गृह प्रभाव कैसे काम करता है। UPPSC इसका परिणामी आँकड़ा पूछता है (कोई हरित गृह नहीं ⇒ - 18°C); UPSC क्रियाविधि का परीक्षण करता है (वायुमंडल निकलती हुई स्थलीय दीर्घ-तरंग विकिरण से अधिक गर्म होता है, जिसे CO2 और अन्य हरित गृह गैसें अवशोषित करती हैं), जो ठीक वही कारण है कि यह तापन मौजूद है।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
प्राकृतिक हरित गृह प्रभाव पृथ्वी के औसत सतही तापमान को लगभग कितना बढ़ाता है?
- (a)10°C
- (b)18°C
- (c)33°C
- (d)50°C
उत्तर(c) 33°C — ~+15°C के वास्तविक औसत और ~- 18°C के प्रभावी तापमान के बीच का अंतर।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
वायुमंडल मुख्यतः किससे गर्म होता है?
- (a)सीधी आती हुई लघु-तरंग सौर विकिरण
- (b)निकलती हुई दीर्घ-तरंग स्थलीय विकिरण
- (c)पृथ्वी की क्रोड से चालन
- (d)केवल संघनन की गुप्त ऊष्मा
उत्तर(b) निकलती हुई दीर्घ-तरंग स्थलीय विकिरण — हरित गृह गैसें इसे अवशोषित करके निचले वायुमंडल को गर्म करती हैं।